Мяч брошен вверх со скоростью
2 м/с, в верхней точке его кинетиче-
ская энергия равна 0, т. к. в верхней
точке — точка остановки — скорость
равна 0. Вся кинетическая энергия
переходит в потенциальную 4 Дж.
Найти массу мяча.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся формулой для кинетической энергии:

K = 0.5 m v^2,

где K - кинетическая энергия, m - масса мяча, v - скорость.

Из условия задачи мы знаем, что кинетическая энергия в верхней точке равна 0, а потенциальная энергия равна 4 Дж. По формуле для потенциальной энергии:

P = m g h,

где P - потенциальная энергия, m - масса мяча, g - ускорение свободного падения (примем его за 10 м/с^2), h - высота.

Так как в верхней точке кинетическая энергия равна 0, то полная энергия тела в этой точке равна потенциальной энергии:

4 = m 10 h.

Учитывая, что в верхней точке скорость равна 0, мы можем найти высоту h, используя уравнение движения:

v^2 = v0^2 + 2 a h,

где v - скорость в заданной точке (равна 0), v0 - начальная скорость (2 м/с), a - ускорение (примем за -10 м/с^2, так как на падающем участке движение происходит против гравитации), h - высота.

Подставим известные значения:

0 = 2^2 + 2 (-10) h,
0 = 4 - 20h,
20h = 4,
h = 0.2 м.

Теперь найдем массу мяча:

4 = m 10 0.2,
4 = 2m,
m = 2 кг.

Итак, масса мяча равна 2 кг.